摘要:在水利水电工程施工中,工程施工总体布置是一项重要的内容,其布置方案的优劣直接影响到水利水电工程建设效果,在设计过程中影响水利水电工程施工总布置方案的因素众多,本文根据旭龙水电站的枢纽工程布置格局,结合坝址区地形地质条件确定施工总布置方案,解决了大量工程开挖弃渣的堆弃,克服了工程区施工场地有限的困难,较好的满足了枢纽工程建设需要。
关键词:高山峡谷地区;施工场地;施工布置;旭龙水电站
对于大型水利水电工程建设施工来说,施工总布置方案是其重要组成部分,同时也是施工组织设计的重要环节之一,直接关系到整个工程的建设效果和工程投资。为保证枢纽工程建设的顺利进行,施工总体布置需要做好平面及空间的组织工作,并综合考虑主要影响因素进行场地布置。主要影响因素有:(1)复杂性:工程处于高山峡谷中,由于地形地质条件复杂,施工布置会受到较大的限制;(2)不确定性:在选择布置方案时会受到工程区自然生态环境和政治制度、社会经济情况等的影响,导致总体布置方案存在一定的不确定性;(3)动态性:在进行施工总体布置时,需要关注工程施工的总体特点、具体方案、施工工艺要求、方案与进度的协调关系等,在施工过程中,辅助企业的规模要依据施工进度来进行动态建造;(4)经济合理性:在进行总体方案布置时,不仅需要考虑到主要建筑物对辅助企业的要求,还需要考虑当地的经济发展情况以及未来的发展规划等。综合考虑以上主要的影响因素,通过避开工程区不良地质区域、充分关注工程区生态环境和政治制度、考虑辅助企业的施工工艺、结合地方经济情况及发展规划,确定旭龙水电站经济、合理、可行的施工总布置方案。
1 工程概况
旭龙水电站位于云南省德钦县与四川省得荣县交界的金沙江干流上游河段,下游距奔子栏镇72.8km,上游距昌波坝址75.5km,南距“香格里拉”和虎跳峡分别约156km和247km,东南距昆明直线距离约600km。
旭龙水电站为I等大(1)型工程,其水工建筑物主要由混凝土双曲拱坝、地下引水发电系统组成,地下引水发电系统布置于右岸,导流建筑物布置于左岸。混凝土双曲拱坝坝顶高程2308.0m,最大坝高213m,坝身布置3个表孔和4个中孔。电站采用引水式地下厂房,共安装4台单机容量为600MW混流式水轮发电机组,总装机容量2400MW。本电站采用围堰全年挡水、隧洞泄流的施工导流方式,两条导流隧洞均布置在左岸,按高低洞布置,隧洞断面均为城门洞形,低洞过流断面尺寸14m×17m(宽×高);高洞过流断面尺寸12m×16m(宽×高)。
2 施工场地条件
2.1地形、地貌
施工总布置区位于拿荣~茂顶长约14.5km的金沙江河段内,该河段金沙江总体近南北向,坝址区上下游约1km范围流向顺直,呈南东向,江面宽40~80m,两岸山势高峻,地形坡度一般35°~50°,局部为陡崖,临江陡坡坡顶高程一般3000~3500m。峡谷上下游顺江断续分布宽窄不一的台地或缓坡,主要发育于右岸高程约2350m以下。
2.2地质条件
旭龙水电站地处川滇山地,为强烈构造侵蚀作用为主的高山地貌,河谷深切,河流切割深度大于2000m,岸坡陡峻,两岸地形坡度30°~60°,局部近直立,仅在河谷两岸零星分布少量缓坡台地,施工场地难以成片集中布置,为充分利用两岸缓坡台地,施工场地布置于坝址上游7.0km(拿荣)至下游7.5km(茂顶)长约14.5km的金沙江两岸。
该河段金沙江总体近南北向,江面宽40~80m,江面高程2130m~2215m,河床比降约6‰,河谷一带地形坡度一般20°~40°,两岸断续分布的缓坡平台主要分布于高程2350m以下。两岸冲沟流向多与金沙江呈近垂直,坝址区冲沟多数为泥石流沟,左岸冲沟主要有拿荣沟、莫丁沟、徐龙冲沟,右岸主要有格亚顶冲沟、该遗日冲沟、茂顶河冲沟。
总体而言,金沙江旭龙水电站地处高山峡谷地区,地质条件较差,坝址上、下游两岸可供利用的施工场地较少,施工布置相对困难。
3 施工布置的总体思路
从枢纽工程布置格局、工程区场地条件、工程施工方便、场地安全和临建设施施工工期等方面考虑,施工场地布置基本确定以下游为主、上游为辅、偏重右岸的总体施工布置格局。
由于本工程规模巨大,开挖弃渣量大,只能利用支沟堆存弃渣料,而工程区内两岸较大的冲沟均为泥石流沟,因此设置在冲沟内的渣场应结合泥石流防治措施进行布置。
受场地条件限制,施工临建设施宜尽量减小用地面积,并研究重复利用场地的可能性。
4 施工总体布置
4.1施工总布置原则
(1)遵循因地制宜、有利生产、方便生活、环境友好、节约资源、经济合理的原则,满足工程建设和运行管理要求。
(2)根据地质地形条件和枢纽布置情况,以分区规划为重点,力求协调紧凑,节约用地,尽量利用荒地、滩地、坡地和水库淹没土地,少占耕地和经济林地;最大限度地减少对当地群众生产、生活的不利影响。
(3)根据工程施工特点及进度要求,选择适当的施工临时设施项目和规模,砂石加工系统、混凝土系统等主要施工工厂设施结合枢纽布置情况和料场位置就近布置。
(4)做好土石方挖填平衡,在符合环保要求和不影响河道排洪及抬高下游尾水位的前提下,充分利用渣场形成的施工场地。
(5)施工临时设施布置应避开泥石流、山洪、滑坡及崩塌等不良地质区域。
(6)场地布置既要方便工程各标段的工程施工,又要不影响通过施工区域的供水、供电、通讯等公共设施的正常运行。
4.2可利用场地分析
根据施工总布置原则及工程区地形、地质条件,经现场查勘后初选处工程区内可供利用场地主要有:右岸上游有该遗日冲沟、格亚顶河滩地、叶里贡河滩地,右岸下游有徐龙桥平台、洒茂顶、茂达水、茂顶河冲沟、茂顶沟坡地、东仲坡地;左岸上游有徐龙人工骨料场及缓坡地,左岸下游有徐龙村、徐龙冲沟、宗绒村坡地。可利用场地位置、场地高程及可用面积详见表1。
因本工程弃渣量较大,总弃渣量达到千万立方米以上,在枢纽工程施工区内,除满足工程施工所必需的施工附属企业、施工营地外,适于弃渣的大型冲沟主要为徐龙冲沟及茂顶河冲沟。因徐龙冲沟及茂顶河冲沟均为泥石流沟,需先期对冲沟沟道进行工程治理,将沟道的泥石流活动控制在工程可控范围内,确保泥石流活动不再威胁施工安全及运行安全,然后再进行弃渣活动,结合泥石流治理工程对渣场进行综合防护。
表1 施工场地条件一览表
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根据工程区地形地质条件和料场分布等情况,工程的两个主要弃渣场分别布置在左岸下游徐龙冲沟和右岸下游茂顶河冲沟,施工附属企业及施工营地主要布置在右岸下游的徐龙桥平台、洒茂顶台地、茂顶沟坡地处。
4.3施工总布置规划
根据场地条件、场内外交通、导流程序、枢纽布置,共规划四个施工区:①左岸上游施工区;②左岸下游施工区;③右岸上游施工区,④右岸下游施工区。
1)左岸上游施工区
左岸上游沿江场地处布置一个导流洞标施工营地和两个存弃渣场。导流洞标施工营地主要为导流洞施工承包商办公生活区。弃渣场分别为左岸上游1#存弃渣场和左岸上游2#存弃渣场。
2)左岸下游施工区
徐龙冲沟内布置左岸炸药库、徐龙冲沟临时弃渣场、表土堆场和地方协调人员办公生活区。左岸炸药库布置于徐龙冲沟内,徐龙冲沟弃渣场布置于徐龙冲沟内,表土堆场和左岸地方协调人员办公生活区布置于坝址下游4.4km处的地方在建宗绒大桥左岸桥头。
3)右岸上游施工区
右岸上游沿江场地1.2km处布置截流备料场,主要用于堆存大江截流时所需的填筑料。右岸上游沿江场地4.0km至5.7km处,在羊拉公路旁的缓坡地分别布置右岸上游1#弃渣场、右岸上游2#弃渣场、1#施工营地、机械停放场和垃圾焚烧站。
表2 施工场地分区布置一览表
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4)右岸下游施工区
本工程区是施工附属企业及建设管理营地、施工营地的主要布置区域。
徐龙桥平台布置有电站综合加工厂,综合仓库,机械修配厂,前期利用料加工系统、低混凝土系统和2#施工营地。
洒茂顶场地布置有大坝砂石加工系统,右岸高混凝土系统,施工水厂和110kV变电站等。
茂顶沟坡地处的施工场地布置有现场建设管理营地(含鱼类增殖放流站)、3#施工营地、右岸地方协调人员办公生活区和机电安装基地。
茂顶河冲沟内布置有茂顶河弃渣场,该弃渣场是工程区内主要的弃渣场。
施工场地占地面积、场地高程及分区布置详见表2。
5 结语
旭龙水电站水工建筑物主要由混凝土双曲拱坝、地下引水发电系统组成,地下引水发电系统布置于右岸,导流建筑物布置于左岸,施工总布置主要受坝区总体地形、地质条件控制,基本条件决定以下游为主、上游为辅、偏重右岸的总体施工布置格局。徐龙冲沟弃渣场和茂顶河弃渣场的实施既可较为经济地解决工程区弃渣困难的问题,又实现了对工程区泥石流沟的综合治理,该弃渣场结合泥石流综合治理工程和相应水土保持措施进行布置。旭龙水电站施工总布置结合工程实际特点进行设计,较好地解决了工程规模大与施工场地少的矛盾,克服了工程区场地布置条件狭小,地质条件复杂等因素,工程施工临时设施的布置方案,充分利用了场地条件,符合施工组织设计目标,对于施工总布置如何能更好地为工程服务的研究起到了积极的作用。
作者简介:
何为 男 高级工程师 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉 430010
喻文振 男 高级工程师 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉 430010
参考文献
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